CN220012230U - 一种紫外线控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种紫外线控制系统，包括：可编程控制模块、紫外线装置和电路控制保护装置，所述紫外线装置通过所述电路控制保护装置与市电连接，所述可编程控制模块与所述电路控制保护装置信号连接以进行所述紫外线装置的运行控制，所述可编程控制模块与紫外线装置信号连接以接收所述紫外线装置反馈的信号和向所述紫外线装置发送控制信号，所述可编程控制模块基于内置预设的多个工作模式通过所述控制信号调节所述紫外线装置的功率。过多个预设的工作模式对系统的工作状态进行切换，既避免了持续高功率运行造成的能源损耗，同时也避免持续高功率运行造成紫外线灯管的过渡消耗，提高紫外线灯管的使用寿命，节约系统运行成本。
Description
技术领域
本实用新型属于水处理紫外线消毒技术领域，尤其涉及一种紫外线控制系统。
背景技术
在水处理领域消毒方法很多，基本上可分为物理的和化学的两大类。物理方面的有加热至沸腾、紫外线消毒、超声波消毒等方法。紫外线消毒，就是利用光谱波长在140nm-490nm范围的光线照射，微生物受到紫外线照射后，其体内的核蛋白质会因吸收紫外线光谱能量而变性，引起新陈代谢障碍，从而丧失繁殖能力。当照射剂量增大一定量时，微生物细胞被破坏致死。利用紫外线进行水消毒，其特点是：接触时间短、杀菌能力强；设备简单、操作管理方便，并能自动化控制；处理时对水无副作用，无中毒危险。
因此，紫外线消毒被广泛使用与工厂各个环节；紫外线消毒系统的主要运行成本来源于两个方面，一个是能耗成本，一个是灯管更换成本。灯管的使用寿命与灯管的启停次数、灯管运行功率水平直接相关。目前，在很多生产现场，用户生产不是连续生产，在不生产的时候需要关掉紫外线设备，并且如果不关机，紫外线设备也会因过热而停机，设备频繁启停，会大大缩短灯管的使用寿命。
目前市场上，为了避免设备的频繁启停对紫外线灯管寿命的影响，客户会增加循环系统，在生产不用水的时候降低水处理流量，并将水回到前端水箱。而这样也会带来以下三个方面的问题：
1、恒定功率紫外线设备即使在不生产时，也会满功率运行，这样造成大量能源损耗；
2、紫外线设备空转也会造成灯管的消耗，虽然没有启停对灯管寿命影响大；
3、过度紫外线照射导致水质变化。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种紫外线控制系统，该紫外线控制系统能够在生产不需要用水时切换至节能模式，从而节约能源并且降低紫外线灯管的损耗，进而降低紫外线消毒系统的运行成本。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种紫外线控制系统，包括：可编程控制模块、紫外线装置和电路控制保护装置，所述紫外线装置通过所述电路控制保护装置与市电连接，所述可编程控制模块与所述电路控制保护装置信号连接以进行所述紫外线装置的运行控制，所述可编程控制模块与紫外线装置信号连接以接收所述紫外线装置反馈的信号和向所述紫外线装置发送控制信号，所述可编程控制模块基于内置预设的多个工作模式通过所述控制信号调节所述紫外线装置的功率。
优选的，所述紫外线装置包括镇流器，所述镇流器的电源端口通过所述电路控制保护装置与市电连接，所述镇流器的故障信号端口与所述可编程控制模块的故障信号端口连接，所述镇流器的电信号输出端与紫外线灯管电连接，所述可编程控制模块的功率控制端口与所述多个镇流器的功率控制端口信号连接，其中，所述可编程控制模块的功率控制端口的输出信号在预设范围内连续可调。
优选的，所述紫外线装置包括镇流器，所述镇流器的电源端口通过所述电路控制保护装置与市电连接，所述镇流器的故障信号端口与所述可编程控制模块的故障信号端口连接，所述镇流器的电信号输出端与紫外线灯管电连接，所述可编程控制模块的功率控制端口与所述多个镇流器的功率控制端口信号连接，其中，所述可编程控制模块的功率控制端口的输出信号在多个输出值中择一输出。
优选的，所述电路控制保护装置包括断路器、漏电保护器和接触器，所述紫外线装置通过所述接触器、所述漏电保护器、所述断路器与市电连接，所述接触器的受控端与所述可编程控制模块的启停信号输出端连接。
优选的，所述紫外线控制系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括人机交互界面，所述人机交互界面与所述可编程控制模块信号连接，至少用于显示紫外线装置的运行状态，并通过所述可编程控制模块对紫外线装置进行运行参数设置、功率调节设置。
优选的，所述紫外线控制系统还包括电磁阀控制系统，所述电磁阀控制系统与所述可编程控制模块信号连接并将电磁阀的开度信息发送给所述可编程控制模块。
优选的，所述紫外线装置还包括传感器模块，所述传感器模块与所述可编程控制模块的检测信号输入端连接并向所述可编程控制模块发送检测信号。
优选的，所述传感器模块包括紫外线强度传感器、温度传感器、流量传感器和透光率传感器，所述紫外线强度传感器用于检测紫外线强度，所述温度传感器用检测水温，所述流量传感器用于测量水的流量，所述透光率传感器用于测量水的透光率。
优选的，所述控制系统还包括开关电源，所述开关电源通过电路控制保护装置与市电连接，输出24V直流电压，用于为人机交互模块、传感器模块和所述可编程控制模块提供电源。
优选的，所述紫外线装置还包括清洗电机，所述清洗电机通过所述接触器与市电连接，所述接触器的受控端与所述可编程控制模块信号连接，人机交互模块通过所述可编程控制模块对所述清洗电机进行启停控制。
本实用新型由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
1、本实用新型通过多个预设的工作模式对系统的工作状态进行切换，既避免了持续高功率运行造成的能源损耗，同时也避免持续高功率运行造成紫外线灯管的过渡消耗，提高紫外线灯管的使用寿命，节约系统运行成本。
2、本实用新型在用户不进行生产的时候，持续保持设备处于待机状态(节能工作状态)，需切换至正常工作模式时可以快速切换，系统响应时间短，能够快速调节系统工作功率至正常工作水平，既避免设备频繁开/关机，也避免每次设备开机需要预热等待的时间。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
图1为本实用新型的紫外线控制系统示意图；
图2为本实用新型的紫外线控制系统管路系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
同时，使用“阳极”、“阴极”、“发射极”、“集电极”、“基极”、“栅极”、“源极”、“漏极”等词汇，均为标准电路行业术语；会使用“第一”、“第二”等词汇，仅是为了描述时区分相同元器件，并非是指重要性的优先级。
另外，“包括”元件的表述是“开放式”表述，该“开放式”表述仅仅是指存在对应的部件，不应当解释为排除附加的部件。
如图1所示，本实施例提供一种紫外线控制系统，包括：可编程控制模块、紫外线装置和电路控制保护装置，所述紫外线装置通过所述电路控制保护装置与市电连接，所述可编程控制模块与所述电路控制保护装置信号连接以进行所述紫外线装置的运行控制，所述可编程控制模块与紫外线装置信号连接以接收所述紫外线装置反馈的信号和向所述紫外线装置发送控制信号，所述可编程控制模块基于内置预设的多个工作模式通过所述控制信号调节所述紫外线装置的功率。
本实用新型通过多个预设的工作模式对系统的工作状态进行切换，既避免了持续高功率运行造成的能源损耗，同时也避免持续高功率运行造成紫外线灯管的过渡消耗，提高紫外线灯管的使用寿命，节约系统运行成本。在用户不进行生产的时候，持续保持设备处于待机状态(节能工作状态)，需切换至正常工作模式时可以快速切换，系统响应时间短，能够快速调节系统工作功率至正常工作水平，既避免设备频繁开/关机，也避免每次设备开机需要预热等待的时间。
优选的，所述紫外线装置包括镇流器，所述镇流器的电源端口通过所述电路控制保护装置与市电连接，所述镇流器的故障信号端口与所述可编程控制模块的故障信号端口连接，所述镇流器的电信号输出端与紫外线灯管电连接，所述可编程控制模块的功率控制端口与所述多个镇流器的功率控制端口信号连接，其中，所述可编程控制模块的功率控制端口的输出信号在预设范围内连续可调。
运行的过程中，镇流器的故障信号端口将故障信号发送给可编程模块，从而实现本实用新型的紫外线控制系统对紫外线灯管故障状态的监视。可编程控制模块的功率控制端口可以输出0-10V之间的任意电压或4-20mA之间的任意电流，控制镇流器的输出功率从而控制紫外线灯管的照射功率和强度。
优选的，所述紫外线装置包括镇流器，所述镇流器的电源端口通过所述电路控制保护装置与市电连接，所述镇流器的故障信号端口与所述可编程控制模块的故障信号端口连接，所述镇流器的电信号输出端与紫外线灯管电连接，所述可编程控制模块的功率控制端口与所述多个镇流器的功率控制端口信号连接，其中，所述可编程控制模块的功率控制端口的输出信号在多个输出值中择一输出。
在本方案中，可编程控制模块的功率控制端口也可以输出0V、5V、10V的固定电压值或者4mA、8mA、20mA的固定电流值，控制镇流器的输出功率从而控制紫外线灯管的照射功率和强度。实现照射功率的多档调节。
优选的，所述电路控制保护装置包括断路器、漏电保护器和接触器，所述紫外线装置通过所述接触器、所述漏电保护器、所述断路器与市电连接，所述接触器的受控端与所述可编程控制模块的启停信号输出端连接。
通过可编程控制模块对接触器的控制从而实现对紫外线控制系统的启停控制，同时，所述漏电保护器和所述断路器也可以保证系统的安全运行。
优选的，所述紫外线控制系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括人机交互界面，所述人机交互界面与所述可编程控制模块信号连接，至少用于显示紫外线装置的运行状态，并通过所述可编程控制模块对紫外线装置进行运行参数设置、功率调节设置。所述人机交互界面还可以显示上述传感器的具体数值，以便工作人员直观的获得现场环境数据。
优选的，所述紫外线控制系统还包括电磁阀控制系统，所述电磁阀控制系统与所述可编程控制模块信号连接并将电磁阀的开度信息发送给所述可编程控制模块。如图2所示，为本实施例一种可能管路系统，当生产正常用水时，电磁阀控制系统将电磁阀1的开度调节为全开，电磁阀2的开度调节为关闭。当生产部需要用水时，电磁阀控制系统将电磁阀1的开度调节为关闭，将电磁阀2的开度调节为一个合适的值，并将电磁阀1和电磁阀2的开度信息发送给可编程控制模块，进而实现紫外线消毒供水控制。
优选的，所述紫外线装置还包括传感器模块，所述传感器模块与所述可编程控制模块的检测信号输入端连接并向所述可编程控制模块发送检测信号。
优选的，所述传感器模块包括紫外线强度传感器、温度传感器、流量传感器和透光率传感器，所述紫外线强度传感器用于检测紫外线强度，所述温度传感器用检测水温，所述流量传感器用于测量水的流量，所述透光率传感器用于测量水的透光率。
本控制系统通过紫外线强度传感器、温度传感器、流量传感器和透光率传感器对紫外线装置内的环境进行检测，起到对系统进行保护和将环境参数反馈给系统的目的。以实现对系统更为安全和准确的控制。当然，其中的部分环境数据也可以从现场的已有装置或者其他系统中获取，以降低系统成本。
优选的，所述控制系统还包括开关电源，所述开关电源通过电路控制保护装置与市电连接，输出24V直流电压，用于为人机交互模块、传感器模块和所述可编程控制模块提供电源。系统提供一个开关电源，避免额外需要提供24V的电源，可以使得系统进一步集成化。
优选的，所述紫外线装置还包括清洗电机，所述清洗电机通过所述接触器与市电连接，所述接触器的受控端与所述可编程控制模块信号连接，所述人机交互模块通过所述可编程控制模块对所述清洗电机进行启停控制。系统自带清洗功能，能够实现系统的自动清洗，避免人力清洗，节约运维成本。
补充说明的是，所述可编程控制模块包括处理器、模拟量模块和数字量模块，所述模拟量模块用于对输入的模拟量进行处理，所述数字量模块用于对输入的数字量进行处理。可编程控制模块连接所述接触器控制线圈、镇流器故障信号端口、镇流器功率调节端口，接收和处理传感器模块发送的信号，接收人机交互模块和远程发送的流量、紫外线强度、远程启停、阀门控制等信号，与人机交互界面通讯，接收和反馈人接交互界面下发的指令，输出当前紫外线剂量、运行参数、报警情况等信息至远程。人机交互界面显示当前运行参数，运行状态、用户可以在人机界面进行操作和指令下发。
下面对本实用新型的工作过程进行说明：
紫外线控制系统处于节能工作模式时，可编程控制模块收到下发的启动正常工作模式指令，可编程控制模块控制所述继电器使接触器控制线圈闭合，接触器连通，镇流器供电并点亮紫外线灯管，人机界面会显示灯管预热提示，预热完成提示灯管运行中，并实时显示当前运行功率，紫外线强度、紫外线剂量、处理流量等；当紫外线灯管或镇流器遇到故障时发送故障反馈信号给可编程控制模块，人机界面提示灯管启动失败等故障信息；
同时，在正常模式时，阀门控制系统输出阀门1开度为全开至可编程控制模块。在节能工作模式时，阀门控制系统输出阀门1开度为关闭，阀门2开度为开至可编程控制模块。
上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式。即使对本实用新型作出各种变化，倘若这些变化属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本实用新型的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种紫外线控制系统，其特征在于，包括：可编程控制模块、紫外线装置和电路控制保护装置，所述紫外线装置通过所述电路控制保护装置与市电连接，所述可编程控制模块与所述电路控制保护装置信号连接以进行所述紫外线装置的运行控制，所述可编程控制模块与紫外线装置信号连接以接收所述紫外线装置反馈的信号和向所述紫外线装置发送控制信号，所述可编程控制模块基于内置预设的多个工作模式通过所述控制信号调节所述紫外线装置的功率，所述紫外线装置包括镇流器，所述镇流器的电源端口通过所述电路控制保护装置与市电连接，所述镇流器的故障信号端口与所述可编程控制模块的故障信号端口连接，所述镇流器的电信号输出端与紫外线灯管电连接，所述可编程控制模块的功率控制端口与所述多个镇流器的功率控制端口信号连接，
其中，所述可编程控制模块的功率控制端口的输出信号在预设范围内连续可调，或者，
所述可编程控制模块的功率控制端口的输出信号在多个输出值中择一输出。
2.根据权利要求1所述的紫外线控制系统，其特征在于，所述电路控制保护装置包括断路器、漏电保护器和接触器，所述紫外线装置通过所述接触器、所述漏电保护器、所述断路器与市电连接，所述接触器的受控端与所述可编程控制模块的启停信号输出端连接。
3.根据权利要求1所述的紫外线控制系统，其特征在于，所述紫外线控制系统还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括人机交互界面，所述人机交互界面与所述可编程控制模块信号连接，至少用于显示紫外线装置的运行状态，并通过所述可编程控制模块对紫外线装置进行运行参数设置、功率调节设置。
4.根据权利要求1所述的紫外线控制系统，其特征在于，所述紫外线控制系统还包括电磁阀控制系统，所述电磁阀控制系统与所述可编程控制模块信号连接并将电磁阀的开度信息发送给可编程控制模块。
5.根据权利要求1所述的紫外线控制系统，其特征在于，所述紫外线装置还包括传感器模块，所述传感器模块与所述可编程控制模块的检测信号输入端连接并向所述可编程控制模块发送检测信号。
6.根据权利要求5所述的紫外线控制系统，其特征在于，所述传感器模块包括紫外线强度传感器、温度传感器、流量传感器和透光率传感器，所述紫外线强度传感器用于检测紫外线强度，所述温度传感器用检测水温，所述流量传感器用于测量水的流量，所述透光率传感器用于测量水的透光率。
7.根据权利要求1所述的紫外线控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括开关电源，所述开关电源通过电路控制保护装置与市电连接，输出24V直流电压，用于为人机交互模块、传感器模块和所述可编程控制模块提供电源。
8.根据权利要求2所述的紫外线控制系统，其特征在于，所述紫外线装置还包括清洗电机，所述清洗电机通过所述接触器与市电连接，所述接触器的受控端与所述可编程控制模块信号连接，人机交互模块通过所述可编程控制模块对所述清洗电机进行启停控制。
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